Prozessinstrumentierung entlang der Wasserstoff-Wertschöpfungskette

3 Möglichkeiten, wie KROHNE Ihre Wasserstoffprojekte unterstützen kann ​

Wasserstoff ist für die Energiewende von entscheidender Bedeutung, da er ein sauberer, vielseitiger Brennstoff ist, der die Treibhausgasemissionen erheblich reduzieren kann, wenn er mit erneuerbaren Energien hergestellt wird. Er dient als wichtiger Energieträger, der Energie aus intermittierenden erneuerbaren Quellen wie Sonnen- und Windenergie speichern und transportieren kann.

Die Wasserstoff-Wertschöpfungskette umfasst Produktion, Speicherung, Verteilung und Nutzung. Grüner Wasserstoff wird hauptsächlich durch Elektrolyse hergestellt. Der grüne Wasserstoff wird als komprimiertes Gas, als Flüssigwasserstoff oder in chemischen Formen wie Amoninia gespeichert. Zu den Vertriebsmethoden gehören Pipelines, Lastwagen, Bahn und Schiff. Die Nutzung erstreckt sich auf industrielle Prozesse, Transport (Brennstoffzellenfahrzeuge), Stromerzeugung (stationäre und tragbare Brennstoffzellen) sowie Heizung und Stromerzeugung in Privathaushalten und Gewerbebetrieben.

Herausforderungen

Prozessmesstechnik, die mit Wasserstoff in Berührung kommt, muss besondere Anforderungen erfüllen. Da Wasserstoff ein kleines Molekül ist, das leicht durch Materialien diffundiert, müssen die Geräte aus wasserstoffbeständigen Materialien bestehen, um Undichtigkeiten und Versprödung zu vermeiden. Häufig werden austenitische rostfreie Stähle oder spezielle Kunststoffe verwendet. Sie müssen auch korrosionsbeständig sein, insbesondere in Gegenwart von feuchtem Wasserstoff.

Da Wasserstoff leicht entzündlich ist, müssen die Geräte den Anforderungen des Explosionsschutzes entsprechen (z.B. ATEX, IECEx). Sie müssen extremen Drücken (bis zu 1000 bar) und Temperaturen standhalten können, ohne ihre Funktion zu verlieren. Die Messgeräte müssen präzise und stabil sein und nach internationalen Normen kalibriert werden. Sicherheitsvorkehrungen wie z. B. Notabschaltungen müssen schnell getroffen werden, um zusätzliche Risiken, z. B. bei Leckagen, zu vermeiden.

Wie kann KROHNE Unterstützung leisten?

Bei der Wasserstoffverarbeitung sind fortschrittliche Messlösungen von entscheidender Bedeutung, um sowohl Sicherheit als auch Effizienz zu gewährleisten.

Vollständiges Portfolio an Instrumententechnologien

Das ALTOSONIC V12 Durchflussmessgerät, ausgestattet mit einer maßgeschneiderten Messwertaufnehmertechnologie, bietet eine robuste und zuverlässige Option, die auch bei erhöhten Temperaturen gegen Wasserstoffversprödung resistent ist und sich damit ideal für Wasserstoffanwendungen eignet.

Wasserstoff stellt jedoch eine besondere Herausforderung dar, z. B. die Diffusion von Wasserstoffatomen durch die Standard-Membrandichtungen von Druckmessumformern, was zu Gasansammlungen und einer Beeinträchtigung des Systems führen kann. Deshalb hat KROHNE Druckmessumformer mit vergoldeten Membranen und keramischen Messzellen entwickelt, die die Haltbarkeit und Leistungsfähigkeit in Wasserstoffumgebungen deutlich erhöhen.

Maßgeschneiderte Messlösungen

Die Messsysteme von KROHNE werden in der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette eingesetzt, von der Produktion über den Pipeline-Transport bis hin zur industriellen Nutzung und Speicherung. Da Wasserstoff je nach Herstellungsverfahren Verunreinigungen wie H2O, O2, CO2, CO oder CH4 enthalten kann, analysieren die Messsysteme von KROHNE auch die Zusammensetzung des Gases.

Leckage-Management-System für die Überwachung von Pipelines

Da Wasserstoff bei der Energiewende eine immer wichtigere Rolle spielt, ist ein sicherer und kostengünstiger Transport, insbesondere durch Pipelines, von entscheidender Bedeutung. Da Wasserstoff zu Leckagen neigt und die Gefahr der Versprödung besteht, sind robuste Leckerkennungssysteme für die Aufrechterhaltung der Integrität und Sicherheit der Wasserstoffinfrastruktur unerlässlich.

Beitrag zur Nachhaltigkeit

  • Unterstützung der Energiewende durch sichere und genaue Messung von Wasserstoff

  • Steigerung der Effizienz und Sicherheit beim Umgang mit Wasserstoff

  • Produkte in Übereinstimmung mit den Vorschriften und Normen der Wasserstoffindustrie

Weitere Vorteile

  • Zuverlässige Messungen optimieren die Prozesse in der Wasserstoff-Wertschöpfungskette und senken den Energieverbrauch und die Betriebskosten

  • Eine genaue Instrumentierung gewährleistet die Einhaltung von Vorschriften und verhindert kostspielige Strafen aufgrund von Leckagen oder ungenauer Berichterstattung.

  • Die kontinuierliche Überwachung beugt einer Überlastung der Gerätschaften vor, verlängert ihre Lebensdauer und senkt die Reparaturkosten.

Mit Präzision die Nachhaltigkeit unterstützen

Die Messtechnik ist für die gesamte Wasserstoff-Wertschöpfungskette von entscheidender Bedeutung, da sie eine präzise Erfassung und Steuerung von Druck, Durchfluss und Temperatur ermöglicht. Sie gewährleistet die Sicherheit bei der Produktion, dem Transport und der Speicherung von Wasserstoff. Außerdem trägt es zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung bei, indem es Ausfälle minimiert und eine optimale Nutzung der Ressourcen gewährleistet.

Verwandte Produkte, Services und Lösungen

Coriolis Masse-Durchflussmessgerät für anspruchsvolle Prozessanwendungen

  • Hochgenau (±0,05% flach), für kryogene bis HT-Medien (-200…+400°C); hält den Messbetrieb bei unterschiedlichen Gasanteilen und komplexen Durchflussbedingungen aufrecht (EGMTM)
  • SIL 2/3; CT: OIML R117, R137, MI-005, MI-002; API, AGA; Hygienezertifikate
  • Flansch: DN10…300 / ½…12", max. PN 160 / ASME Cl 1500
  • 3 x 4…20 mA, HART®7, Modbus, FF, Profibus-PA/DP, PROFINET, EtherNet/IP™, Bluetooth®

Ultraschall-Durchflussmessgerät für die eichpflichtige Messung von Gasen

  • 12-Strahl-Messgerät für die hochgenaue Durchflussmessung von Erdgas
  • CT: OIML R137 (Klasse 0.5), MI-002, AGA9 etc.
  • Zahlreiche Varianten, kostenlose umfassende zustandsbasierte Überwachung (CBM)
  • Flansch: DN100…1600 / 4…64"; max. PN450 / ASME Cl 2500

Mengenumwerter für die eichpflichtige Messung

  • Kostengünstige Lösung dank modularem Design von Hardware und Software
  • Vollfarbiger grafischer Touchscreen für höchste Prozesstransparenz
  • Einfacher Bedienerzugriff für zeitsparende Wartung
  • Längeres Nachkalibrierintervall dank automatischer Leistungsüberwachung

Messlösung für Wasserstoff

  • Ausgezeichnete Messung von reinem Wasserstoff und Wasserstoff/Erdgas-Gemischen
  • Hohe Genauigkeit auch bei niedriger Betriebsdichte
  • Selbstdiagnose für optimale Systemleistung

Verwandte Anwendungen

Applikations-Bericht | Chemie

  • Eichpflichtige Durchflussmessung eines Gasgemisches mit Wasserstoff (H2) und Methan (CH4)
  • Wiederverwendung einer bestehenden Erdgasleitung für den Wasserstofftransport zwischen Industrieanlagen
  • Senkung des Energieverbrauchs um 0,15 PJ, Einsparung von 10.000 Tonnen CO2 pro Jahr

Applikations-Beschreibung | Chemie

  • Ultraschall-Durchflussmessung von H2 aus der Synthesegas-Produktion
  • Zuverlässige und sichere Überwachung der Wasserstoffversorgung für Produktionsanlagen
  • Driftfreie Messung über einen großen dynamischen Messbereich bis 1300 Nm3/h

Applikations-Bericht | Metalle & Bergbau

  • Prozessgasmessung in der Herstellung von Graphitteilen
  • Hervorragende Messgenauigkeit bei geringer Betriebsdichte
  • Zuverlässige Informationen über den Gasverbrauch für ein verbessertes Kostenmanagement

Applikations-Beschreibung | Öl & Gas

  • Zuverlässiges und hochgenaues Messsystem
  • Komplettlösung nach MID MI-002
  • Selbstüberwachung des Messsystems zur Prozessoptimierung

Applikations-Bericht | Metalle & Bergbau

  • Sicherstellung eines konsistenten Wasserstoffdurchflusses zur Reduktion von heißem Wolframoxid zu Wolframpulver
  • Zuverlässige Schwebekörper-Durchflussmessung bei nur 40 mbarg
  • Lokale Anzeige mit direkt ablesbaren Messwerten des Wasserstoffdurchflusses zum Reaktorofen, ohne Hilfsenergie

Applikations-Bericht | Öl & Gas

  • Genaue und konsistente Informationen für die Netzeinspeisung grüner Gase
  • Durchflussmessung von Wasserstoff, synthetischem Methan (SNG), Kohlendioxid und Erdgas
  • Lieferung komplett aus einer Hand, inkl. Instrumentierung, Prüfung, Inbetriebnahme und Schulung
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